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イネのファイトアレキシン生産制御系におけるサイトカイニンとジャスモン酸の相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 16K07722
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物有機化学
研究機関帝京大学

研究代表者

山根 久和  帝京大学, 理工学部, 客員教授 (80090520)

研究協力者 岡田 憲典  東京大学, 生物生産工学研究センター, 准教授 (20312241)
宮本 晧司  帝京大学, 理工学部, 講師 (90721514)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードイネ / 病害抵抗性 / ファイトアレキシン / サイトカイニン / ジャスモン酸 / シグナル伝達 / ゲノム編集 / 環境保全型病害抵抗性制御技術 / いもち病菌 / イソペンテニル基転位酵素 / CRISPR/Cas9 / 環境調和型農林水産 / 植物の病害抵抗性 / 植物ホルモン
研究成果の概要

本研究では、イネの病害抵抗性反応の制御に関与する2種の植物ホルモンであるサイトカイニン(CK)とジャスモン酸(JA)の相互作用を解明することを目的とした。イネにおいて、病原菌感染等のストレスにより誘導されるCK生合成の鍵遺伝子を同定するとともに、JA生合成変異体cpm2を用いたゲノム編集によりCK欠損変異体や CK・JA二重欠損変異体を作製した。さらに、これらの変異体を用いて、イネの病害抵抗性の制御にCKとJAが協調的に作用していることを明らかにした。また、イネにおけるファイトアレキシン生産などの病害抵抗性が暗黒下で抑制されることを示すとともにこの抑制がショ糖の外生投与で回復することも示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

イネにおいて、ファイトアレキシン生産などの病害抵抗性反応の制御にジャスモン酸(JA)やサイトカイニン(CK)などの植物ホルモンが関与することが示唆されていたが、その詳細は不明であった。本研究では、JA生合成変異体であるcpm2を用いたゲノム編集によりCK欠損変異体やCK・JA二重欠損変異体を作製し、それらの変異体を用いて、JAとCKがイネの病害抵抗性の制御において協調的に機能していることを実証した。本研究によって得られた成果は、病害抵抗性の制御機構に新規な知見をもたらしただけでなく、植物ホルモンを用いた環境保全型の新たな病害抵抗性付与技術開発のための基盤となる知見を提供するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (9件)

  • [学会発表] イネのいもち病抵抗性反応におけるサイトカイニンとジャスモン酸の関与2018

    • 著者名/発表者名
      宮本皓司,石塚祐伸,南 栄一,西澤洋子,加来久敏,湯本絵美,柴田恭美,酒澤智子,横田孝雄,朝比奈雅志,飯野盛利,岡田憲典,山根久和
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネのファイトアレキシン生産の光制御へのスクロースの関与2018

    • 著者名/発表者名
      宮本皓司,相良朋宏,阿部昌太,舘 夏美,吉永修平,石塚祐伸,南 栄一,湯本絵美,岡田憲典,篠村和子,山根久和
    • 学会等名
      植物化学調節学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネのいもち病抵抗性反応におけるサイトカイニンとジャスモン酸の関与2018

    • 著者名/発表者名
      宮本皓司、石塚祐伸、南栄一、西澤洋子、加来久敏、湯本絵美、柴田恭美、酒澤智子、横田孝雄、朝比奈雅志、飯野盛利、岡田憲典、山根久和
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イネのファイトアレキシン生産におけるサイトカイニンの生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      石塚祐伸、宮本皓司、篠崎征喜、平山琢郎、本江 匡、酒澤智子、 湯本絵美、柴田恭美、横田孝雄、朝比奈雅志、飯野盛利、岡田憲典、山根久和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イネのファイトアレキシン生産におけるサイトカイニンの生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      石塚祐伸,宮本皓司,篠崎征喜,平山琢朗,本江 匡,酒澤智子,湯本絵美,柴田恭美,横田孝雄,朝比奈雅志,飯野盛利,岡田憲典,山根久和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イネの病害抵抗性におけるサイトカイニンとジャスモン酸の関与2017

    • 著者名/発表者名
      石塚祐伸,宮本皓司,南栄一,西澤洋子,湯本絵美,柴田恭美,酒澤智子,横田孝雄,朝比奈雅志,飯野盛利,岡田憲典,山根久和
    • 学会等名
      第52回植物化学調節学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イネにおけるジテルペン型ファイトアレキシン生産の光制御2017

    • 著者名/発表者名
      相良朋宏,阿部昌太,舘夏美,吉永修平,宮本皓司,石塚祐伸,南栄一,湯本絵美,横田孝雄,朝比奈雅志,森昌樹,岡田憲典,篠村知子,稲垣言要,高野誠,山根久和
    • 学会等名
      第52回植物化学調節学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イネにおけるセレブロシド誘導のジテルペン型ファイトアレキシン生産における サイトカイニンの関与2016

    • 著者名/発表者名
      本江匡、宮本皓司、石塚祐伸、古賀仁一郎、酒澤智子、湯本絵美、柴田恭美、横田孝雄、朝比奈雅志、 飯野盛利、岡田憲典、山根久和
    • 学会等名
      植物化学調節学会第51回大会
    • 発表場所
      高知大学農林海洋科学部(高知県南国市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イネのファイトアレキシン生産におけるジャスモン酸とサイトカイニンのクロストーク2016

    • 著者名/発表者名
      石塚祐伸、宮本皓司、篠崎征喜、平山琢郎、本江 匡、酒澤智子、 湯本絵美、柴田恭美、横田孝雄、朝比奈雅志、飯野盛利、岡田憲典、山根久和
    • 学会等名
      植物化学調節学会第51回大会
    • 発表場所
      高知大学農林海洋科学部(高知県南国市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-01-27  

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